新研究：粘合劑噴射增材制造，加工復(fù)雜的準(zhǔn)直器

來源：廣西增材制造協(xié)會

在最近發(fā)表的“通過粘合劑噴射制造B 4 C 制造的復(fù)雜形狀準(zhǔn)直器的加工”中探索了新技術(shù)——鋁的無壓熔融滲透。在這項研究中，研究人員的目標(biāo)是通過粘合劑噴射添加劑制造創(chuàng)建準(zhǔn)直器樣品，以進一步分析以創(chuàng)建高密度幾何形狀。解釋可用于操縱中子的裝置有助于評估各種不同的材料，研究人員指出，準(zhǔn)直器特別能夠防止不同射線（X射線，伽馬射線等）的散射。他們還指出同位素必須具有非常大的中子吸收截面用于該過程，典型的材料通常包括鎘、硼和釓。

B4C粉末的SEM圖像（左）和Horiba數(shù)據(jù)（右）

因為B 4 C可以以粉末形式容易地加工，所以它可以作為預(yù)成型件3D打印，具有用于結(jié)構(gòu)支撐的氰基丙烯酸酯粘合劑。這里的準(zhǔn)直器形式被“滲透”了三個Al等級，包括：
AA 2024
AA 1100
純鋁

特別選擇AA 2024是因為它易于制成復(fù)合材料，而其他等級則用于比較不同的微觀結(jié)構(gòu)。該團隊需要用于準(zhǔn)直器應(yīng)用的強大復(fù)合材料，并且為了驗證在本研究中的使用，他們從相同幾何形狀的其他樣品中編譯數(shù)據(jù)。

“這種方法有三個更高層次的發(fā)現(xiàn)：一，材料凈成形得到改善; 二，就中子吸收能力而言，這些材料可以很好地作為準(zhǔn)直器工作; 三，這種材料在需要高機械載荷的系統(tǒng)中很有用，”研究人員表示。

用于滲透的設(shè)置

他們能夠通過BJAM制造和加工多種高密度B 4 C-Al復(fù)合材料。粉末預(yù)成型件“隨后無壓力”用Al合金滲透，并且B 4 C預(yù)成型件在高溫下通過芯吸熔融Al。“有可能實現(xiàn)非常高的密度，高達(dá)97％TD。此外，發(fā)現(xiàn)打印部件的凈成形得以保留，因此部件可用于不需要進一步加工的應(yīng)用。復(fù)合材料的維氏硬度高達(dá)283 HV，“研究人員總結(jié)道。

“中子衍射數(shù)據(jù)顯示，滲入Al的樣品散射較少，屏蔽效果略好于滲入過量膠的樣品。通過使用BJAM和無壓熔體滲透進行處理，可以增加這種材料的產(chǎn)量，并可以制造復(fù)雜的定制準(zhǔn)直器�！�

雖然這項研究比目前使用的許多其他材料和技術(shù)更加復(fù)雜，但復(fù)合材料在研究人員和工程師中非常受歡迎，因為它們可以根據(jù)需要加強和操縱機械性能，從而獲得更好的結(jié)果，無論是否使用亞麻纖維復(fù)合材料，PG / PLA復(fù)合材料或石墨烯增強納米復(fù)合材料。

（a）打印的B4C準(zhǔn)直器的宏觀圖像，（b）打印層的SEM，（c）Al滲透的B4C collimato